Wpływ zmian klimatu na pojawianie się zakwitów glonów - Hipotetyczne sposoby ograniczania masowego rozwoju sinic fitoplanktonowych

Podobne dokumenty
Toksyczne zakwity sinic w jeziorach

Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza Instytut Oceanologii PAN

SINICE POWIATOWA STACJA SANITARNO EPIDEMIOLOGICZNA W GDAŃSKU UL. WAŁOWA 27; GDAŃSK GDAŃSK, DNIA 21 CZERWCA 2017R.

Opracowanie na temat przyczyn występowania i zagrożeń wynikających z obecności potencjalnie toksycznych cyjanobakterii (sinic) w wodzie

Model fizykochemiczny i biologiczny

STAN ZAGROŻENIA ZAKWITAMI SINICOWYMI NA OBSZARZE POLSKI W LATACH

DOBOWA ZMIENNOŚĆ ZAWARTOŚCI MIKROCYSTYNY W WODZIE ZBIORNIKÓW ZAPOROWYCH

Wiciowce nanoplanktonowe: po co zajmować się czymkolwiek innym?

Katedra Inżynierii Ochrony Wód Wydział Nauk o Środowisku. Uwarunkowania rekultywacji Jeziora Wolsztyńskiego

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 9 listopada 2011 r.

Materiał i metody. Trójmiasta. Jest to średniej wielkości, płytki. Posiada on bardzo dużą zlewnie, w której przeważają tereny rolnicze i zabudowa

Pomiary podstawowych parametrów wody w Jeziorze Dominickim, Kanale Boszkowskim i Jeziorze Wielkim z maja 2014 roku.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 9 listopada 2011 r.

Biomanipulacja w zbiornikach wodnych jako przykład metody rekultywacji

1. SINICE I ICH ZAKWITY: PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA 1.1. ZAKWITY SINICOWE

SINICE (Cyanobacteria) W ŚRODOWISKU SŁODKOWODNYM

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia r.

Znaczenie środowiskowe oraz biotechnologiczny potencjał cyjanobakterii

Zastosowanie analizy genów markerowych do badań zakwitów toksycznych cyjanobakterii w jeziorach

Ekologia. Biogeochemia: globalne obiegi pierwiastków. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 9 listopada 2011 r.

masowych zakwitów sinic i mikroglonów są silnym bodźcem do intensywnych badań zjawiska allelopatii (Reynolds, 1991). Zakwity sinic w Morzu Bałtyckim

EKOHYDROLOGICZNA REKULTYWACJA ZBIORNIKÓW REKREACYJNYCH ARTURÓWEK (ŁÓDŹ) JAKO MODELOWE PODEJŚCIE DO REKULTYWACJI ZBIORNIKÓW MIEJSKICH

Strategia rekultywacji miejskich zbiorników rekreacyjnych ocena stanu zbiorników Stawy Stefańskiego w Łodzi.

Ocena stopnia degradacji ekosystemu Jeziora Sławskiego oraz uwarunkowania, moŝliwości i metody jego rekultywacji.

Badanie i modelowanie procesów zachodzących w środowisku morskim w kontekście operacyjnego Systemu SatBałtyk

Spis treści. Symbole i oznaczenia 13. Przedmowa 19. Część I. Podstawy dynamiki płynów 23

Miasto Gniezno. Rekultywacja Jezior Jelonek i Winiary w Gnieźnie metodą inaktywacji fosforu w osadach dennych

WPŁYW WARUNKÓW HYDROLOGICZNO- METEOROLOGICZNYCH NA POWSTAWANIE I PRZEMIESZCZANIE SIĘ ZAKWITÓW SINICOWYCH NA PRZYKŁADZIE ZALEWU SULEJOWSKIEGO

W Szczecinku o rewitalizacji jezior

Wody powierzchniowe stojące

ZAPOBIEGANIE I LIKWIDACJA SKUTKÓW MORSKICH KATASTROF EKOLOGICZNYCH. Wykład 2: Zakwity glonów

Bioremediacja mikrobiologiczna zanieczyszczonych i zeutrofizowanych zbiorników wodnych: mity i fakty, za i przeciw

Zastosowanie ekohydrologii dla poprawy jakości wód w miejskich zbiornikach retencyjnych na przykładzie projektu EH-REK

Zależności między zmianami klimatu i eutrofizacją jako wytyczne dla promowania wzrostu toksycznych sinic w wodach powierzchniowych

Zrównoważona rekultywacja - czyli ekologiczne podejście do rekultywacji jezior

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Raport z badania terenowego właściwości fizykochemicznych wody w okręgu PZW Opole.

Relacje człowiek środowisko przyrodnicze

w świetle badań monitoringowych Wolsztyn, wrzesień 2013 r.

Jak zmierzyć Bałtyk? Uniwersytet Gdański Instytut Oceanografii. Zakład Oceanografii Fizycznej Pracownia teledetekcji i Analizy Przestrzennej

Testowanie nowych rozwiązań technicznych przy rekultywacji Jeziora Parnowskiego

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Jeziora nie tylko dla żeglarzy

Wykorzystanie technik sonarograficznych do mapowania rzek. i zbiorników wodnych oraz do analiz ekosystemów wodnych

SCENARIUSZ. Dlaczego. WODA kwitnie? Grupa wiekowa: szkoła podstawowa gimnazjum. P A K I E T E D U K A C Y J N Y P R O J E K T U EKOROB (

CHOROBY ZWIERZĄT I CZŁOWIEKA POWODOWANE PRZEZ SINICE

After-LIFE Communication Plan

WYZWANIA EKOLOGICZNE XXI WIEKU

Monika Kotulak Klub Przyrodników. Jak bronić swojej rzeki, warsztaty Klubu Przyrodników i WWF, Schodno czerwca 2012

Zielona Infrastruktura

MIEJSKIE KONKURSY PRZEDMIOTOWE PRZYRODA ROK SZKOLNY 2008/2009 EDYCJA IV. Woda w przyrodzie

Założenia merytoryczne projektu LIFE+ EKOROB: EKOtony dla Redukcji zanieczyszczeń Obszarowych Prof. Maciej Zalewski

Temat: Glony przedstawiciele trzech królestw.

Całkowity budżet projektu: Koszt kwalifikowany: Udział finansowy KE: Udział finansowy NFOŚiGW:

Obieg węgla w Morzu Bałtyckim

EKOHYDROLOGICZNA REKULTYWACJA ZBIORNIKÓW REKREACYJNYCH ARTURÓWEK (ŁÓDŹ) JAKO MODELOWE PODEJŚCIE DO REKULTYWACJI ZBIORNIKÓW MIEJSKICH

Przedmioty podstawowe. Przedmioty kierunkowe. Przedmioty specjalnościowe - Analityka i toksykologia środowiska

kierunek: Ochrona Środowiska studia niestacjonarne II stopnia realizacja od roku akad. 2017/2018 ECTS w semestrze Przedmioty podstawowe

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. z dnia 23 grudnia 2002 r.

w Morzu Bałtyckim i ich wpływ

REKULTYWACJA I REWITALIZACJA WÓD SYLABUS A. Informacje ogólne

Fosfor na granicy czyli:

REKULTYWACJA I REWITALIZACJA WÓD SYLABUS A. Informacje ogólne

Przedmioty podstawowe. Przedmioty kierunkowe. Przedmioty specjalnościowe - Analityka i toksykologia środowiska

Przyroda łagodzi zmiany klimatu cykl szkoleniowy

Przedmioty podstawowe. Przedmioty kierunkowe. Przedmioty specjalnościowe - Analityka i toksykologia środowiska

oblicza sinic Dr hab. Adrianna Wojtal-Frankiewicz, prof. nadzw. UŁ Wydział Biologii i Ochrony Środowiska UŁ Katedra Ekologii Stosowanej

Przegląd ekologiczny zamkniętego składowiska fosfogipsów w Wiślince. Gdańsk, 14 maja 2014 r.

Temat: Czym zajmuje się ekologia?

Klasa maksymalnie 27 punktów. Botnicka, Śródziemne, Czad, Tygrys, Fundy, Tamiza, Bałtyckie, Tanganika. Rzeka Zatoka Jezioro Morze

Przedmioty podstawowe. Przedmioty kierunkowe. Przedmioty specjalnościowe - Analityka i toksykologia środowiska

Hydrosfera - źródła i rodzaje zanieczyszczeń, sposoby jej ochrony i zasoby wody w biosferze.

Problemy wodnej rekultywacji wyrobisk kruszyw naturalnych

OCENA TOKSYCZNOŚCI ZAKWITU SINIC W ZBIORNIKU HODOWLANYMW POBLIŻU LUBLINA

dr inż. Andrzej Jagusiewicz, Lucyna Dygas-Ciołkowska, Dyrektor Departamentu Monitoringu i Informacji o Środowisku Główny Inspektor Ochrony Środowiska

Przyroda łagodzi zmiany klimatu cykl szkoleniowy

Przedmioty podstawowe. Przedmioty kierunkowe. Przedmioty specjalnościowe - Analityka i toksykologia środowiska

Rekultywacja obszarów wodnych w regionie za pomocą innowacyjnej technologii REZONATORA WODNEGO EOS 2000

Jeziora województwa zachodniopomorskiego. WFOŚiGW w Szczecinie

Zrównoważona rekultywacja jezior na tle innych metod rekultywacji

Fizyka Procesów Klimatycznych Wykład 1

Eco-Tabs. Nowa technologia w bioremediacji silnie zeutrofizowanych zbiorników wodnych

Antropologiczne zagrożenia jezior

Program Państwowego Monitoringu Środowiska na rok 2006 potrzeba stałego monitorowania jakości wód Jeziora Sławskiego

Wody powierzchniowe stojące

Monitoring morskich wód przybrzeżnych i zbiorników wodnych w Gminie Gdańsk w roku 2011

Ryc.1 Zasoby wodne hydrosfery 1

STAN CZYSTOŚCI WÓD JEZIORA GŁĘBOCZEK W 2004 ROKU

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZADAŃ ETAP II KONKURSU GEOGRAFICZNEGO

Zakwity sinic konkurencja międzygatunkowa i środowiskowe zagrożenie

Stan czystości wód w województwie lubuskim na podstawie badań WIOŚ

Kluczowe problemy gospodarki wodnej w Polsce

Rolnictwo wobec zmian klimatu

Dane zlewniowe: Powierzchnia zlewni: całkowitej: 154,20 km 2

Dane i produkty zintegrowanego systemu satelitarnej teledetekcji Morza Bałtyckiego- SatBałtyk.

Energetyka węglowa a zdrowie. Paulina Miśkiewicz Michał Krzyżanowski

Ekologia wód śródlądowych - W. Lampert, U. Sommer. Spis treści

WOJEWÓDZKI PROGRAM MONITORINGU ŚRODOWISKA NA ROK 2008

Transkrypt:

Wpływ zmian klimatu na pojawianie się zakwitów glonów - Hipotetyczne sposoby ograniczania masowego rozwoju sinic fitoplanktonowych Justyna Kobos Instytut Oceanografii, WOiG, Uniwersytet Gdański Konferencja Naukowa RevitaLife 2018, Szczecinek 22-23 Xi 2018

Fitoplankton podstawą łańcucha troficznego w zbiorniku wodnym (fot. J. Kobos) Jezioro Zaca, Kalifornia, USA

Masowe występowanie różnych grup fitoplanktonu Zielenice Pleodorina indica Eugleniny Euglena sp. Rzeka Malse, Republika Czeska Nitkowate zielenice Spirogyra sp. i Zygonema sp. Allen Habour, Massachusetts, USA Zielenice Botryococcus braunii Staw rybny Jezioro Kinneret, Oklahoma

Masowe występowanie różnych grup fitoplanktonu Zielenice Haematococcus pluviatilis Sinice Woronichinia naegeliana Zbiornik Pliska, Republika Cze SiniceAnabaenopsissp. Sinice Microcystis aeruginosa Argentyna Jezioro Taichu, Chiny

Skutki zmian klimatu na Ziemi Susze Huragany Upały Powodzie Topnienie lodowców; rozmarzanie wiecznej zmarzliny Fitoplankton? Burze i nawałnice

J. Bartężek 12.08.2015 J. Siemianówka 22.08.2013 (fot. J. Kobos) J. Turawskie 03.07.2013 Morze Bałtyckie 14.04.2015 (fot. J. Kobos) (fot. J. Kobos)

1. Wpływ wzrostu temperatury: Tempo wzrostu glonów jest zależne od temperatury; bruzdnice zielenice okrzemki Maksymalne tempo wzrostu [%] kokalne sinice nitkowate Temperatura [ C] (Pearl & Otten, 2013, Harful CyanobacterialBlooms: Causes, Consequences, and Controls. Microb Ecol.

1. Wpływ wzrostu temperatury: Roczny cykl życia fitoplanktonu Bruzdnice Sinice diazotroficzne (Anderson, 2004) heterocyta akineta (Hense& Beckmann, 2006)

1. Wpływ wzrostu temperatury: Zmniejszenie lepkości wody powierzchniowej i zwiększenie dyfuzji składników odżywczych w kierunku powierzchni komórki; Wakuole gazowe (Chorus& Bartram, WHO 1999) (fot. J. Kobos) Ciężkie okrzemki i bruzdnice opadają na dno; dzięki wakuolom gazowym sinice będą mogły utrzymać się przy powierzchni (Visser i in. 2016)

1. Wpływ wzrostu temperatury Częstotliwość, siła i czas trwania stratyfikacji wód PAR + UV Wzrost atmosferycznego CO 2 i temperatury ph~ 8,2 ph~ 7,8 sole biogeniczne Głębokie mieszanie Światło stratyfikacja Wzrost ekspozycji PAR, UV i pco 2 ; Spadek phi dostępności do soli biogenicznych obecne Przyszłość (Rok 2100) (na podstawie Basu & Mackey, 2018) Czas

2. Zwiększenie stężenia CO 2 w atmosferze Istnieje wiele filogenetycznie różnych sposobów, w jakie fitoplankton przejmuje, transportuje lub przekształca CO 2 i HCO 3-. Prawie wszystkie glony eukariotyczne i wszystkie cyjanobakterieposiadają mechanizmy koncentracji węgla (CCM). Wykazano, że CCM w cyjanobakteriachsą bardziej wydajne niż inne glony lub rośliny wyższe przy niskich stężeniach CO 2 i że ta podwyższona wydajność może ułatwić ich dominację w warunkach niskiego CO 2. Schemat koncentracji węgla u sinic (Visser i in. 2016)

3. Wpływ dostępności związków biogenicznych Dostępność biogenów kluczowym elementem rozwoju poszczególnych grup fitoplanktonu (Follows& Dutkiewicz, 2011) (Winder, 2012)

4. Wpływ zasolenia ujścia rzek i systemów słodkiej wody z powodu wzrostu poziomu morza; wzrost częstotliwości czasu trwania suszy w niektórych regionach oraz zdecydowany wzrost dessykacji(wysuszania); lub w innych obszarach, wzrost opadów z powodu burz.

5. Globalne zmiany w ekosystemach wodnych (wzrost temperatury, składników odżywczych i stężenia CO2) na produkcję toksyn (Walls i in. 2018) Gehringer & Wannicke, 2014

Czy możemy uchronić się przed szkodliwymi zakwitami? https://www.marketwatch.com/story/how-toxic-algae-are-threatening-humans-and-wildlife-across-the-world-2016-04-22

Koncepcyjna ilustracja różnych podejść stosowanych obecnie w celu kontrolowania szkodliwych sinicowych zakwitów wody (CyanoHAB) A F B G C H D E I (Pearl i in., 2016)

A. Ograniczenie źródeł dopływu składników odżywczych (w większości przypadków zarówno N, jak i P). F B G C H D E I (Pearl i in., 2016)

B. Zwiększenie szybkości przepływu wody ( płukanie wody powierzchniowej; skrócenie czasu przebywania fitoplanktonu w wodzie) A F G C H D E I (Pearl i in., 2016)

C. Wzmocnienie mechaniczniegomieszania pionowego wody A F B G H D E I (Pearl i in., 2016)

D. Manipulowanie sieciami troficznymi w celu zwiększenia filtrowania i konsumpcji CyanoHAB A F B G C H E I (Pearl i in., 2016)

E. Wykorzystanie fal ultradźwiękowych do kontrolowania wzrostu glonów A F B G C H D I (Pearl i in., 2016)

F. Ograniczanie / usuwanie składników biogenicznych z pól poprzez rozwój mokradeł A B G C H D E I (Pearl i in., 2016)

G. Zastosowanie algicydóworaz nadtlenku wodoru A F B C H D E I (Pearl i in., 2016)

H. Wspomaganie rozwoju podwodnej i wyłaniającej się roślinności wodnej A F B G C D E I (Pearl i in., 2016)

I. Pogłębianie i przykrywanie osadów dennych w celu zmniejszenia regeneracji składników odżywczych w kolumnie osadu i wody A F B G C H D E (Pearl i in., 2016)

Czy wszystkie te metody działają jednakowo na zbiorowiska fitoplanktonu? (Pearl i in., 2016)

Występowanie i charakterystyka poszczególnych szkodliwych rodzajów sinic (CyanoHAB) w wodach śródlądowych Rodzaj CyanoHAB Występowanie Wiązanie N 2 Charakterystyka Zapach i smak Generowanie niedotlenienia Anabaenopsis Powierzchniowe zakwity/ kożuchy Tak Tak Tak Zakłócanie sieci troficznej Aphanizomenon Powierzchniowe zakwity/ kożuchy Tak Tak Tak Tak Cylindrospermopsis W całej toni wodnej Tak Tak Tak Dolichospermum Powierzchniowe zakwity/ kożuchy Tak Tak Tak Tak Gloeotrichia W całej toni wodnej Tak Tak Lyngbya Powierzchniowe zakwity/ kożuchy nieliczne Tak Tak Microcystis Powierzchniowe zakwity/ kożuchy nie Tak Tak Tak Nodularia Powierzchniowe zakwity/ kożuchy Tak Tak Tak Tak Nostoc W całej toni wodnej Tak Tak Tak Phormidium W całej toni wodnej Nie Tak Tak Planktothrix W całej toni wodnej; w metalimnionie Nie Tak Tak Tak Raphidiopsis W całej toni wodnej Nie Tak Tak Synechococcus W całej toni wodnej większość Tak (na podstawie: Pearl i in., 2016)

Opcje ograniczania masowego występowania poszczególnych szkodliwych rodzajów sinic (CyanoHAB) w kolejności priorytetowej Rodzaj CyanoHAB Ograniczenie dopływu soli biogenicznych Stymulacja wzrostu makrofitów Manipulacja mętności Głębokość jeziora i strefy fotycznej Rozwój terenów podmokłych Ulepszenie przepływu 1 Ulepszenie mieszania 1 Anabaenopsis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aphanizomenon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Cylindrospermopsis 1 2 3 4 5 6 Okrywać osad 1,2 Pogłębianie zbiornka 3 Dolichospermum 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Gloeotrichia 1 2 3 Lyngbya 1 3 4 2 5 6 Microcystis 1 2 4 5 3 6 7 8 9 Nodularia 1 2 3 4 5 6 Nostoc 1 2 3 Phormidium 1 2 3 4 5 Planktothrix 1 2 3 5 4 6 7 Raphidiopsis 1 2 4 3 5 6 Synechococcus 1 2 3 1 możliwe tylko w stosunkowo małym systemie (na podstawie: Pearl i in., 2016) 2 - tylko w systemach, które wykazują uwarstwienie w pionie i okresy kwitnienia 3 -po dokonaniu oceny środowiskowej i tylko wtedy, gdy urobek z pogłębiania może być złożony na boku działu wodnego

Dziękuję za uwagę Jez. Karlikowskie 09.06.2009 (fot. J. Kobos)

Literatura: 1. Basu S., MackeyK.R.M., 2018, Phytoplanktonas KayMediatorsof BiologicalCarbon Pump: TheirResponsesto ChangingClimate. Sustianability 10(3). 869 2. Gehringer M.M., Wannicke N., 2014. Climate change and regulation of hepatotoxin production in cyanobacteria. FEMS Microbiology Ecology, 88(1): 1-25. 3. HenseI., BeckmannA., 2006. Towardsa model of cyanobacterialife cycle effectsof growingand restingstageson bloom formation of N2-fixing species. Ecological Modelling, 3-4: 205-218. 4. Ibelings B.W., Bormans M., Fastner J., Visser P,.M., 2016, CYANOCOST special issue on cyanobacterial blooms: synopsis a critical review of the management options for their proevention, control and mitigation. Aquat Ecol. 5. O NeilJ.M., Davis T.W., BurfordM.A., GoblerC.J., 2012, The riseof harmfulcyanobacteriablooms: The potentialrolesof eutrophication and climate change. Harmful Algae 14: 313-334 6. Paerl H.W., Gardner W.S., Havens K.E., Joyner A.R., McCarthy M.J., Newell S.E., Qin B., Scott J.T., 2016, Mitigating cyanobacterial harmful algae blooms in aquatic ecosystems impacted by climate change and anthropogenici nutrients. Harmful Algae 54: 213-222 7. Visser P.M., Ibelings B.W., Bormans M., Huisman J., 2016, Artifical mixing to control cyanobacterial blooms: a review. Aqua Ecol 50:423-441 8. WallsJ.T., WyattK.H., DollJ.C., RubensteinE.M., Rober A.R., 2018, Hot and toxic: Temperatureregulatesmicrocystinreleasefrom cyanobacteria. Science of Total Environment. 610-611: 786-795. Zdjęcia ze stron internetowych: primerahora.com http://mazel.pl/elektroenergetyka-w-polsce-a-zmiana-klimatu/ https://pl.wikipedia.org/wiki/globalne_ocieplenie http://www.farmer.pl/fakty/polska/zmiany-klimatu-oznaczaja-dla-nas-problemy-z-woda,47401.html https://www.ekologia.pl/wiedza/zmiany-klimatyczne/globalne-ocieplenie-przyczyny-i-skutki-zapobieganie-globalneocieplenie,11004.html http://www.thingswedontknow.com/articles/climate+change https://www.space.com/41262-humans-affect-earth-seasons-climate.html http://rbg-web2.rbge.org.uk/algae/auxospores/lifecycle_vegetative.html https://www.sperdirect.com/con_sal_tds.html